Modificación genética: CRISPR

MODIFICACIÓN GENÉTICA

CRISPR: la gran revolución genética

#salud #ciencia #ingeniería

Cortar y pegar genes es la base de CRISPR, la técnica de edición genética que, descubierta hace un lustro, ya está dando sus primeros frutos en el tratamiento y diagnóstico de varias enfermedades y dolencias. Te explicamos qué es esta tecnología y para qué se utiliza.

Científicos analizando ADN y editando genomas dentro de los organismos con tecnología CRISPR
Científicos analizando ADN y editando genomas dentro de los organismos con tecnología CRISPR

¿QUÉ ES CRISPR?

CRISPR es un acrónimo para Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, o Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas. En pocas palabras, son familias de secuencias de ADN que se encuentran en ciertas bacterias. Estas secuencias contienen, a su vez, fragmentos de ADN de virus que ya infectaron anteriormente a esas bacterias.

Los CRISPR funcionan a modo de memoria inmunológica, ya que guardan la huella molecular de los virus en el ADN de las bacterias. De esta forma, se pueden detectar y neutralizar nuevas infecciones, resultando inmunizadas dichas células.

El funcionamiento de CRISPR es sencillo de entender. Una enzima llamada Cas9 actúa como si fueran «tijeras moleculares». Su utilidad es cortar y modificar secciones de ADN asociados a una enfermedad (o, lo que es lo mismo, al ataque de un virus), o a cualquier tipo de defecto que precise ser reparado. 

¿Cómo encuentra esa enzima el lugar exacto donde cortar y actuar? Otra molécula, el ARN guía, dirige a esas «tijeras» al lugar exacto en el que se produjo el cambio en el ADN. Hecho el corte, se ponen en marcha los mecanismos necesarios para reparar ese fragmento.

Los CRISPR se conocen desde los años 1980, aunque su funcionamiento exacto no se descubrió hasta la pasada década. En 2015 fueron considerados el mayor avance científico del año al permitir descifrar esas secuencias repetitivas presentes en el ADN de algunas bacterias. Gracias a ellos, se ha conseguido avanzar enormemente en el campo de la edición genética abaratando los procesos y abriendo la puerta a un gran abanico de posibilidades.

Qué es CRISPR y cómo funciona
Qué es CRISPR y cómo funciona

  VER INFOGRAFÍA: Qué es CRISPR y cómo funciona [PDF]

¿QUÉ ES LA EDICIÓN GENÉTICA?

En la naturaleza, el crecimiento de los seres vivos está controlado por la información presente en sus genes. La edición genética es un conjunto de técnicas utilizadas para alterar el ADN de los organismos vivos con un determinado fin. Hay que decir que la edición no es lo mismo que la modificación genética: en el primer caso, no se utiliza ADN de otras especies, mientras que en el segundo caso, la modificación, sí.

Tanto la edición como la modificación genética forman parte de la biogenética (comúnmente conocida como ingeniería genética), que es la disciplina que combina biología y genética. Sus aplicaciones directas están en el campo de la biotecnología

La edición genética es el proceso por el que se detecta el fragmento de ADN sobre el que se desea actuar, se extrae y se sustituye por otro nuevo fragmento. Otra opción es que, una vez extraído el fragmento conflictivo, se deje a los mecanismos celulares tomar el control y reparar por sí mismos la secuencia. Mediante estas técnicas, los científicos pueden añadir, eliminar o cambiar el ADN según se necesite para cumplir con el objetivo deseado.

CRISPR es una técnica de edición genética revolucionaria, ya que se basa en el descubrimiento de que las proteínas Cas cortan el ADN siempre que se les proporcione un ARN de reconocimiento adecuado. Como el ARN se puede sintetizar en el laboratorio, las posibilidades de edición son, virtualmente, infinitas.

PRINCIPALES USOS DE CRISPR
 

Las técnicas CRISPR se utilizan para introducir cambios en el genoma con una enorme precisión. Entre sus principales aplicaciones tenemos las siguientes:

 Aplicaciones médicas, como ensayos para eliminar el VIH, o para tratar enfermedades como la distrofia muscular de Duchenne, el Huntington, el autismo, la progeria, la fibrosis quística, el cáncer triple negativo, o el síndrome de Angelman. Las investigaciones también tratan de determinar si se podría utilizar como test diagnóstico para detectar el coronavirus, o como terapia capaz de destruir su genoma.


 Combatir enfermedades infecciosas transmitidas por insectos, como la malaria, el zika, el dengue, el chikungunya o la fiebre amarilla.

 

 Biotecnología vegetal. Las técnicas CRISPR se pueden utilizar para producir variantes en  plantas que presenten una adaptación mejor al medio ambiente, que resistan la sequía o que resistan mejor las plagas de insectos. Se pueden modificar las propiedades organolépticas, incluso las propiedades fisicoquímicas que las hagan más aptas para el consumo humano.


   En tecnología animal, puede utilizarse para introducir mejoras en las especies para, por ejemplo, crear rebaños resistentes a enfermedades típicas.

De momento, no existen técnicas CRISPR aprobadas para el tratamiento de las enfermedades causadas por un solo gen, que son las que se podrían, en teoría, curar con esta edición genética. Por ese motivo, las aplicaciones médicas son un campo más teórico que práctico y se basan, por el momento, en ensayos.

CRISPR Y LA BIOÉTICA

La técnica CRISPR de edición genética plantea diversos retos relacionados con la bioética. Aunque las principales aplicaciones son positivas, al poner una tecnología tan asequible en cuestión de costes al alcance de todo el mundo, se pueden traspasar ciertas barreras.

En el caso de los usos de la edición genética en la industria primaria, agricultura y ganadería, siempre que impliquen un beneficio para la humanidad, son positivos. Eso sí, es necesario analizar cada caso por separado. Por ejemplo, la manipulación de las especies vegetales para que sean resistentes a las plagas representa un gran beneficio para la humanidad.

Por otro lado, si atendemos a la intervención sobre los ecosistemas hay que tener más precaución, ya que cualquier alteración inesperada puede conllevar problemas graves o incontrolables

En cuanto a las aplicaciones médicas, el uso de técnicas de edición genética sobre seres humanos exige unas garantías de seguridad muy elevadas, y deberían utilizarse tan sólo para las patologías donde actualmente no existen tratamientos efectivos, o en patologías en las que los tratamientos actuales impliquen efectos secundarios de importancia.

La edición genética en embriones, para finalizar, es algo que no está justificado ni desde el punto de vista científico, ni desde el punto de vista ético.